Hi3518EV200图像调试经验分享

Hi3518EV200+PS3210调试经验总结

到目前为止，ps3210调试算是告一段落了，忙忙碌碌了两三个星期，经验教训收获良多。本文总结一下踩过的那些坑和调试关键点。
1、        确认硬件，确保sensor电源干净。
这一步非常重要，这一步没有搞好后面会非常难受，所有的努力都是白费力气。
我这次拿到板子确认能出图就直接调软件了，没有确认sensor电源是否干净，这个让我做了几个晚上的无用功。
原理：
1、sensor的AVDD电压是sensor像素点电荷积累的供给电压，这个电压纹波比较大的话直接影响sensor像素点电荷积累波动，导致图像噪点大，亮暗横纹，竖纹。
2、如果AVDD电压与sensor手册要求标准电压不一致，会导致图像出现色噪，图像前面有小细点悬浮。
        方法：
1、用示波器测量sensor AVDD输入电压，纹波要在100mv内，电压值等于sensor手册标称值。
2、把曝光值设置到最大，增益设为64倍，把镜头盖在桌上，使图像变黑，此时画面是全黑的，如果上面有闪白点，那么说明sensor电源有问题。
3、慢慢的把镜头翘起一点，让一点点光通过，此时画面变亮，这个过程中仔细观察是否有亮暗横纹闪烁。

2、        硬件没问题了，那么就可以使用PQ工具调软件了。
首先把这几个文档打开，方便查阅：
HiISP 开发参考.pdf
HiMPP IPC V2.0 媒体处理软件开发参考.pdf
图像质量调试工具使用指南.pdf
ISP tuning_guide.pdf

                调试之前找几个竞品对着来调试，毕竟有比较才有杀害。
                我的模组是Hi3518EV200+PS3210，所以找了如下三个竞品：
                Hi3518EV200+OV2710、Hi3518EV200+AR0823、Hi3518EV200+F02

先谈谈白天效果调试：
一般白天要求色彩正确，清晰度高，图像通透，动态范围好。
色彩还原主要靠动态白平衡和CMM校正矩阵，可以使用校正软件得到自动白平衡曲线和CMM矩阵。不过校正出来的色彩绿色有点偏淡，可以通过调整CMM矩阵来达到更真实的色彩还原效果。这里提一点，CMM的好坏对夜视的噪点影响很大，后面谈夜视时会详细讲解。
                清晰度的话调整Sharpen/NR，让物体边缘清晰，无明显锯齿，稍微有一点高边，物体表面无明显噪点。查看文档，各个参数配合可以调整出一个比较满意的清晰度，这个还是比较简单的。
                先说一下动态范围，动态范围好就是能看清亮的地方同时又能看清更多暗的地方，Hi3518EV200里面DRC功能可以改善动态范围，具体各个参数意义可以参考文档，这里建议DRC的强度不要开的太高，开的太高暗处可能会偏色或者有噪点，同时影响整个图像通透度。
                图像通透可以通过Gamma来改善，一条好的gamma曲线会让你的图像看起来很舒服，同时Gamma曲线也会影响动态范围，所以选gamma需要平衡通透度和动态范围两个因素。Hi3518EV200里面DCI也能提高通透度，开启DCI，根据实际情况调整一个合适的强度，这个功能对通透度改善还是挺明显的。
这里补充一点，白天时照室外的场景（房屋，树木，天空），由于环境亮度高，整个图像看起来会有雾的感觉，这个时候你可以把Defog功能打开，模式为手动，根据实际场景调整强度，使图像达到一个满意的通透效果。当然Defog功能在室内和低照下最好关闭。总体来说，白天效果是比较容易调。

                再来谈谈夜视效果调试：
                一般现在的摄像机都配有红外灯，在比较暗的环境下都会开启红外来补光。不过调试夜视效果时候最好不要使用红外灯，先把极低照度的效果调起来，因为好多客户看你的产品效果时都是不打红外灯的，直接在暗室里面看。
                首先布置一个黑环境，有实验室条件的可以白天在实验室搞，像我等屌丝只能下班了等大家都走了把办公室的灯关了再开搞。我的环境亮度是眼睛能看到近处的东西，远一点的就看不到了。
                夜视效果要求：比别人噪点小，比别人通透，比别人亮，清晰度比别人好。
                1、首先，看看竞品夜视是多少帧的，降帧到一样的帧率，降帧可以提高亮度，减少噪点。千万不要觉得自己产品很牛逼搞个30帧和别人16帧去PK，这样你会死的很惨。这是死过的人的忠告。
                2、然后把曝光打到最大（一帧最大行-2），提高sensor模拟增益和ISP增益，使亮度比别人亮一点，一般模拟增益在16到32倍之间，然后再考虑ISP增益，总增益一般不超过64倍。增益太高等下后面噪点很难压下去。
                3、现在应该满屏都是雪花点了吧，前面说过CCM对夜视影响很大，下面吧CMM矩阵改成如下，这样相当于使用sensor本身的颜色，CCM bypass 了。

改完之后噪点会少很多，但是颜色变的比较淡了，可以提高饱和度来提高颜色浓度，如果对颜色还不满意，可以微调上面这个矩阵，调整的时候注意不要带入太多噪点。。
4、调整Sharpen、NR参数，调整到一个比较高的清晰度，这时候还有噪点没关系，清晰度优先。
5、调整3D noise参数，可以先把3D强度打高点，使整个画面噪点安静下来，此时你会看到一个完美的画面，亮度好，清晰度好，无噪点。呵呵，不要高兴太早，叫一个人从监控区域来回走一走，你会发现他会分身术啊，后面分出无数个脑袋。这就是3D开大了的后遗症——拖影严重。下面把3D 慢慢的减小，观察拖影现象，3D里面有好多参数，什么时域滤波、空域滤波等等，可以把一个降到最小，其他保持不动，来观察拖影现象是否变轻，这样可以确定出哪些参数对拖影影响很大，哪那些很轻，哪些无影响。最后可以把对拖影影响大的参数开小一点，这样能在降噪的时候大大减小拖影程度。通过这个方法最终能调到一个无拖影，去噪效果最优的3D参数。
6、选一个通透性好的Gamma曲线，把DCI功能开到最大，
7、如果图像暗的地方有偏色可以调整sensor的黑电平或者ISP的黑电平改善，同时把UVNR功能打开（Hi3518EV200才有）。
8、此时图像一般还有噪点，接下来就是微调各个模块的参数，无限循环上面2到7步，优先保证清晰度无噪点，通透度，亮度可以放低点。

白天和晚上搞定了基本上就搞完一大半了，不过如果只有白天晚上两组参数的话，白天切换到晚上跨度有点大，所以一般我都会再调一组介于白天和晚上的中间参数，比如我的模组增益是32倍，我在1-8倍时跑白天参数，8-20倍时跑中间参数，20倍以上跑夜视参数。因为海思里面有些参数是一个数组可以根据ISO自己切换，但是有些参数是固定的，不能在增益改变时自己切换。所以调几组参数是必须的。当然参数多几组的话控制也越精细，在各个ISO下效果都能达到最优。


最后我想说的是：调图像是寂寞的。

下面放上几张效果图：
PS3210    VS     OV2710